摩擦摆隔震高层框剪结构抗震性能试验研究

发布时间：2020-04-16 13:24

【摘要】：摩擦摆作为一种新颖的隔震装置,相较于叠层橡胶隔震支座有着竖向承载力大、水平位移大、各向力学性能较易解耦等优势。摩擦摆支座的各部分仅受压接触连接,当承受竖向的拉力时会出现受拉提离现象,在高宽比较大的高层结构中这种现象更容易出现,这使摩擦摆在高层结构中的应用受到限制,但中外摩擦摆支座研究中均没有涉及到受拉提离现象。本文对摩擦摆隔震高层框剪结构进行了振动台试验,对地震作用下摩擦摆支座的受拉提离现象进行了复现和分析。本文提出一种与现行规范和设计流程紧密结合的摩擦摆隔震设计方法,设计了一个12层的摩擦摆隔震框剪结构;在进行结构缩尺时,提出了一种摩擦摆隔震结构的缩尺设计方法,用于复现振动台试验中摩擦摆支座的真实行为,并通过分析和试验进行了验证。(1)通过摩擦摆装置及力学性能试验,给出了摩擦摆的力学性能;(2)提出了一种摩擦摆隔震结构的缩尺设计方法,用于复现振动台试验中摩擦摆支座的真实行为,并通过分析和试验进行了验证;(3)给出了摩擦摆隔震在不同地震作用水准下的力学性能,给出了其破坏机制与安全状态。大震作用下,隔震层摩擦摆都出现了支座提离的现象,其中剪力墙下摩擦摆支座受拉最为严重,在九度大震作用下,摩擦摆支座最大提离21mm。随着地震动峰值加速度的增大,摩擦摆支座受拉提离的高度不断增大,但对隔震层水平隔震效果影响较小,摩擦摆支座在受拉提离再接触后力学性能未发生显著变化。试验结束后,未发现支座提离对摩擦摆构造及摩擦材料造成破坏。摩擦摆的竖向承载力设计较为保守,有较大的安全储备。对层加速度的分析表明,摩擦摆支座在小震下未出现滑动,隔震层在小震时没有隔震作用。中震后摩擦摆支座开始滑动,上部结构隔震效果明显。本文设计的八度框剪结构在0.8g地震动作用下上部结构无较大破坏,在隔震层部分摩擦摆支座受拉提离的情况下,对于高层结构隔震效果依旧显著。
【图文】：

图 1- 3 旧金山国际机场证法庭位于加州旧金山市。该建筑具有悠久的历史,面积外部为花岗岩内部为大理石,装饰有石膏和硬木，，基础使 1-4 所示。图 1- 4 美国听证法庭

图 1- 3 旧金山国际机场国听证法庭位于加州旧金山市。该建筑具有悠久的历史,面积为构外部为花岗岩内部为大理石,装饰有石膏和硬木，基础使用摩图 1-4 所示。
【学位授予单位】：中国地震局工程力学研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU973.31

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本文编号：2629780